Apostila Prof. Juarez - Capítulo 5 - SECAGEM E SECADORES

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Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 109
Capítulo
5
 
 
 SECAGEM E SECADORES 
 
 
Juarez de Sousa e Silva 
Adriano Divino Lima Afonso 
Sérgio Maurício Lopes Donzelles 
Roberta Martins Nogueira 
 
 
1. DEFINIÇÃO E IMPORTÂNCIA 
 
A secagem é uma das etapas do pré-processamento dos produtos agrícolas que 
tem por finalidade retirar parte da água neles contida. É definida como um processo 
simultâneo de transferência de calor e massa (umidade) entre o produto e o ar de 
secagem. A remoção da umidade deve ser feita em um nível tal que o produto fique em 
equilíbrio com o ar do ambiente onde será armazenado e deve ser feita de modo a 
preservar a aparência, a qualidade nutritiva e, no caso de grãos, a viabilidade como 
semente. 
Para entender adequadamente os fundamentos da secagem de grãos e o controle 
das técnicas, o leitor deve, primeiramente, ter conhecimento dos princípios de 
psicrometria (capítulo 3 - Princípios Básicos de Psicrometria), teor de umidade e 
umidade de equilíbrio (capítulo 4 - Indicadores da Qualidade dos Grãos) e, em seguida, 
noções sobre quantidade e movimentação do ar (Capítulos 10 e 11). 
A importância da secagem de produtos agrícolas aumenta à medida que cresce a 
produção, devido às seguintes vantagens: 
- permite antecipar a colheita, disponibilizando a área para novos cultivos; 
- minimiza a perda do produto no campo; 
- permite armazenagem por períodos mais longos, sem o perigo 
de deterioração do produto; 
- o poder germinativo é mantido por longos períodos; e 
- impede o desenvolvimento de microrganismos e insetos. 
 
2. PRINCÍPIOS GERAIS DA SECAGEM 
 
Durante a secagem, a retirada da umidade é obtida pela movimentação da água, 
decorrente de uma diferença de pressão de vapor d'água entre a superfície do produto a 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 110 
ser secado e o ar que o envolve (Figura 1). A condição para que um produto seja 
submetido ao processo de secagem é que a pressão de vapor sobre a superfície do 
produto (pg) seja maior do que a pressão do vapor d'água no ar de secagem (par). As 
seguintes observações podem ser feitas: 
 1 - se pg > par: ocorrerá secagem do produto; 
 se pg < par: ocorrerá umedecimento do produto; e 
 se pg = par: ocorrerá o equilíbrio higroscópico. 
 2 - A velocidade de secagem de um produto depende, além do sistema de 
secagem utilizado, das características de secagem do grão individualmente. Em geral, 
para os grãos pequenos, a velocidade de secagem é maior que para grãos de grandes 
dimensões. Grãos desprovidos das camadas protetoras (sementes nuas) secam mais 
rapidamente do que aqueles que apresentam a estrutura integral. Os grãos de milho, por 
serem maiores que os de arroz e trigo, secam mais lentamente. Por outro lado, apesar de 
apresentarem tamanho comparável, os grãos de arroz em casca secam mais lentamente 
que os de trigo. Da mesma maneira, pode-se fazer comparações com os grãos de café. 
Se não forem convenientemente separados por estado de maturação, tamanho e 
condição física semelhantes, dificilmente se terá um produto final (café beneficiado) 
que apresente secagem homogênea e mesmo ponto de torra. 
Para efeito de comparação, apresentam-se, na Figura 2, as velocidades relativas de 
secagem de dois tipos de grãos, submetidos à determinada condição de secagem. Grãos 
de mesma características, com menores dimensões e com menor conteúdo de umidade 
possuem menores velocidades relativas de secagem. Outro fenômeno verificado nos 
produtos agrícolas é a velocidade da absorção de água pelo grão, que é muito mais lenta 
do que na dessorção. 
 
Figura 1- Representação da movimentação da água durante a secagem. 
15
65
115
165
215
14 19
Umidade %
V
el
. r
el
at
iv
a 
de
 s
ec
ag
em
milho
trigo
 
Figura 2 - Velocidades relativas de secagem para milho e trigo. 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 111
Existem várias hipóteses para a movimentação da água durante a secagem, e a 
mais aceita é a do movimento capilar (gargalo). Segundo esta, o processo de secagem 
que ocorre no interior do produto pode ser dividido em dois períodos, um denominado 
período de razão constante e outro de período de razão decrescente que, por sua vez, 
pode ser caracterizado por mais períodos, como apresentado a seguir: 
a) Período de razão constante: quando o produto se encontra completamente 
úmido, no início da secagem, a água escoa, na fase líquida, sob um 
gradiente hidráulico (Figura 3) e, em condições naturais, à temperatura do 
produto se iguala à temperatura de bulbo molhado de um psicrômetro, 
instalado bem próximo do produto. Com a secagem ou a retirada da 
umidade, ocorre decréscimo no diâmetro dos poros e capilares e, 
conseqüentemente, decréscimo no volume do produto, aproximadamente, 
igual ao volume da água evaporada. A energia utilizada para a secagem 
nesse período é praticamente igual à necessária para evaporação da água em 
uma superfície livre. Com exceção dos cafés (cerejas e verdes) recém-saídos 
do lavador, este período não é observável em produtos agrícolas, como 
grãos, porque, ao serem colhidos, este período já ocorreu no campo, 
estando, portanto, a secagem no período de razão decrescente. 
 
 
Figura 3 – Representação da movimentação da água de um produto no período de 
razão constante. 
 
b) Primeiro período de razão decrescente: à medida que a secagem 
prossegue e tenha passado pelo ponto de umidade crítica, estagio físico em 
que a água contida no produto deixa de comportar-se como água livre, o teor 
de água decresce e a água na fase líquida faz a ligação entre as partículas 
sólidas (produto), formando a de pontes líquidas. Apesar de poder ocorrer 
escoamento de água na fase de vapor, o escoamento é predominantemente 
capilar (Figura 4). A temperatura do produto atinge valores superiores à 
temperatura de bulbo molhado. 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 112 
 
Figura 4 - Movimentação da água durante o primeiro período de razão 
decrescente. 
 
c) Segundo período de razão decrescente: a água existente nos gargalos dos 
poros pode migrar, arrastando-se ao longo das paredes capilares ou 
evaporando e condensando, sucessivamente, entre as pontes líquidas (Figura 
5). A pressão parcial de vapor decresce e a contração de volume do produto 
continua, porém em menor intensidade. 
 
Figura 5 - Movimentação da água durante o segundo período de razão decrescente. 
 
d) Terceiro período de razão decrescente: a secagem ocorre no interior do 
produto. A umidade de equilíbrio do grão é atingido quando a quantidade de 
água evaporada se iguala à quantidade condensada (Figura 6). 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 113
 
Figura 6 - Movimentação da água durante o terceiro período de razão decrescente 
ou durante o equilíbrio higroscópico. 
 
3. SISTEMAS DE SECAGEM 
 
Devido à inexistência de uma classificação oficial e apenas por questões 
didáticas, os métodos de secagem serão classificados e estudados segundo a seqüência a 
seguir: 
 
Natural – no campo, na própria planta 
Terreiros e paióis 
Secagem Solar 
 
VentilaçãoNatural Outros 
Ar Natural 
 Camada fixa 
 Cruzados 
 Concorrentes 
 Contra-correntes 
 Cascata 
Rotativo 
 Fluidizado 
 
 
 
Quanto 
aos fluxos
 Solar híbrido 
 Intermitentes 
 
 
 
 
Altas 
Temperaturas 
Quanto à 
operação Contínuos 
Baixas Temperaturas 
Sistemas Combinados 
 
 
 
 
 
 
 
Ventilação 
Forçada 
Seca-aeração 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sistemas 
de 
secagem 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Artificial 
Convecção 
 
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 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 114 
A secagem natural é caracterizada pela secagem do produto no campo, na 
própria planta, sem a interferência do homem. 
 A secagem artificial é caracterizada pela utilização de processos manuais ou 
mecânicos tanto no manejo do produto quanto na passagem do ar através da massa de 
grãos. No caso do terreiro e do paiol, a secagem ocorre pela ventilação natural (ação dos 
ventos), mas na maioria dos casos o ar é forçado por meio de ventiladores. Em alguns 
secadores o ar de secagem é movimentado por meio de correntes convectivas. 
Na secagem com ventilação forçada, podem-se empregar baixa temperatura, alta 
temperatura, secagem combinada e outros. 
 Secagem em baixas temperaturas é um método artificial de secagem em que se 
utiliza ar natural ou ar levemente aquecido (até 10 oC acima da temperatura ambiente). 
A secagem com alta temperatura é aquela em que o ar de secagem é aquecido a 
uma temperatura superior a 10oC acima da temperatura ambiente. Este limite não é 
rígido, mas esta é a diferença que caracteriza o processo como não sendo mais de baixa 
temperatura. 
A secagem combinada consiste em utilizar secadores em altas temperaturas na 
fase em que o produto apresenta-se com umidade elevada. A partir de uma umidade 
preestabelecida, que é função das condições ambientais, o produto é transferido, ainda 
quente, para um sistema de baixa temperatura, onde a secagem será completada. 
Na secagem por convecção natural, o secador é alimentado por um sistema que 
utiliza alta temperatura, sendo necessários trocadores de calor entre o ar de combustão e 
o ar de secagem. Nos secadores por convecção não são usados ventiladores. O ar 
atravessa a massa de grãos por diferença de densidade (ver Secagem de Cacau). 
 
4. SECAGEM NATURAL 
 
A secagem natural é um método amplamente utilizado em regiões tropicais 
subdesenvolvidas e/ou em desenvolvimento. Várias razões justificam essa utilização, 
como o desconhecimento de técnicas mais modernas pela maioria dos agricultores. 
Normalmente, as condições climáticas nestas regiões permitem a secagem natural; além 
disso, os investimentos para realizá-la são mínimos. 
O início do processo de secagem ocorre logo após a maturação fisiológica do 
produto, quando este apresenta elevado teor de umidade. A movimentação do ar é feita 
pela ação do vento e a energia para evaporação de umidade provém do potencial de 
secagem do ar e da incidência direta da energia solar. 
 Embora, com o passar do tempo, alcance um teor de umidade adequado para 
armazenagem, o produto fica sujeito ao ataque de pragas, ao tombamento de plantas e às 
intempéries, que contribuem para acarretar grandes perdas e qualidade do produto. Uma 
grande desvantagem da secagem natural no campo é que ele fica ocupado por muito 
tempo, retardando as operações de preparo do solo para novo cultivo. No caso de 
culturas perenes como o café, o retardamento da colheita provoca um ciclo bianual de 
produtividade. Além de facilitar o desenvolvimento e ataque de pragas, o trabalho de 
colheita fica dificultado, e, no caso de colheita mecânica, o baixo teor de umidade do 
produto faz com que, durante a colheita e a debulha, apareçam grandes quantidades de 
danos mecânicos e perdas no campo. 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 115
Como não é técnica aconselhável e pouco utilizada na produção comercial da 
maioria dos grãos, não será objeto de estudo neste livro. 
 
5. SECAGEM ARTIFICIAL 
 
Na secagem artificial existe a interferência do homem, acelerando e melhorando 
o processo. Ela pode ser feita com ventilação natural, ventilação forçada e convecção 
natural. 
 
5.1. Ventilação Natural 
a) Secagem em terreiro: difere da secagem natural simplesmente pelo fato de o 
produto ser retirado da planta e espalhado em camadas de espessura, geralmente, 
inferior a 5 cm em um pátio previamente preparado, que pode ser de concreto, asfalto, 
alvenaria ou de terra batida, denominado terreiro (Figura 7). A energia utilizada para a 
remoção da umidade é proveniente da radiação solar e da entalpia do ar. No Brasil, além 
do café, o produto de maior expressão que utiliza esse método de secagem é o cacau. 
Maiores detalhes sobre a secagem em terreiros e suas variações serão vistos nos 
capítulos 7 e 17 (Secagem de Grãos com Energia Solar e Secagem e Armazenagem de 
Produtos Agrícolas, respectivamente). 
A secagem em terreiros apresenta a desvantagem da dependência dos fatores 
climáticos, que, se forem desfavoráveis, retardam o processo e propiciam a infecção do 
produto por microrganismos que causam a deterioração e depreciam o produto. 
 
 
 
Figura 7 – Vista geral de um terreiro de concreto para secagem de café. 
 
 5.2. Ventilação Forçada 
A secagem de grãos em silos com ventilação forçada utilizando apenas ar natural 
ou com baixa temperatura é um processo lento. A baixa velocidade de secagem é devida 
ao pequeno fluxo de ar insuflado na massa de grãos e à dependência da capacidade de 
secagem do ar em estado natural. Por ser realizada em silo, é também entendida como 
secagem durante o armazenamento, pois, após a secagem, o produto pode permanecer 
armazenado no mesmo silo. 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 116 
O silo secador-armazenador (Figura 8a, b) apresenta algumas características 
especiais que não são exigidas para os silos empregados apenas para a armazenagem: o 
piso deve ser todo de chapas metálicas perfuradas, com no mínimo 15% de área 
perfurada, para promover a distribuição uniforme do ar; e o ventilador deve fornecer 
quantidade de ar suficiente para realizar a secagem de toda a massa de grãos sem que 
ocorra a deterioração. As dimensões do silo (diâmetro e altura) e o produto a ser 
armazenado determinam a potência do ventilador a ser usado. 
Como a pequena quantidade de ar por unidade de massa de grão torna o 
processo lento e baixas temperaturas do ar diminuem a capacidade de evaporar a água 
do produto, o processo é dificultado em regiões de alta umidade relativa. Algumas vezes 
utilizam-se fontes suplementares de aquecimento (resistência elétrica, fornalha, energia 
solar, entre outras) para contornar este problema, que pode, no entanto, provocar uma 
supersecagem que resulta em prejuízo para o usuário. Este problema pode ser 
solucionado pela adaptação de um umidistato e de um termostato ao plenum, para 
controlar o funcionamento da fonte de aquecimento. 
Normalmente, na secagem com ar natural, o potencial de secagem do ar 
ambiente e o pequeno aquecimento provocado pelo ventilador (2 a 3 oC) são suficientes 
para propiciar a obtenção do teor de umidade final recomendado para um 
armazenamento seguro. Sistemas de secagem com ar natural e em baixas temperaturas 
devidamente projetados e manejados são métodos econômicos e tecnicamente 
eficientes. 
 A secagem com ar natural ou com baixa temperatura inicia-se na camada 
inferior do silo e vai progredindoaté atingir a última camada, na parte superior. Durante 
este período distinguem-se três camadas ou faixas de umidade (Figura 8). 
A primeira faixa ou subcamada é formada por grãos secos. Nessa faixa, o 
produto já atingiu o equilíbrio com o ar de secagem e todos os grãos apresentam o 
mesmo teor de umidade, que é conhecido como teor de umidade de equilíbrio. 
Só ocorrerá secagem adicional, nessa subcamada, se a umidade relativa do ar 
abaixar muito em relação à média desejável (60% para o café) por tempo prolongado. 
Valores abaixo de 60% são muito freqüentes em regiões de cerrado, por ocasião da 
colheita do café, as soluções para evitar supersecagem do produto será fornecida mais 
adiante. 
Na segunda faixa, denominada frente de secagem, ainda ocorre a transferência 
de umidade do produto para o ar. A espessura dessa faixa varia, geralmente, entre 30 e 
60 cm e depende das condições estabelecidas para o projeto (fluxo de ar, condições 
ambientais e do produto). 
A terceira faixa é formada pelos grãos que ainda não passaram pelo processo de 
secagem, ou seja, toda a terceira faixa tem o teor de umidade equivalente ao da umidade 
inicial, pois, ao passar por essa camada, o ar está com sua capacidade de secagem 
esgotada. A temperatura, nesta camada, é inferior à temperatura do ar no plenum (ar de 
secagem), uma vez que o ar é resfriado devido à troca de calor com o produto na frente 
de secagem. 
 O cálculo da vazão do ar de secagem e a escolha dos equipamentos devem ser 
feitos com muito cuidado. A vazão deve ser tal que permita à frente de secagem 
alcançar as camadas superiores sem ocorrência de deterioração. As Figuras 9 mostra o 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 117
tempo permissível armazenamento (TPA) para que o produto (milho), com diferentes 
teores de umidade, permaneçam no processo de secagem à baixa temperatura sem que 
ocorra durante o tempo de secagem. 
 
 
a b 
Figura 8 – Silo para secagem com ar natural ou com baixa temperatura, 
 mostrando a frente de secagem (FS). 
 
 
Figura 9 – Diagrama de Steele e Saul, para conservação do milho. 
 
5.3. Manejo e Recomendações para Ventilação em Silos Secadores 
a) Utilizar um ventilador com fluxo de ar de acordo com o teor de umidade 
inicial dos grãos, conforme Tabela 1. 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 118 
b) Para o carregamento adequado de um silo com milho ou café despolpado 
com teor de umidade de 18% ou 20% b.u., oriente-se pela Tabela 2. 
 
TABELA 1 - Fluxo de ar em função da umidade inicial do produto 
 
Produto Umidade Inicial 
 (%, base úmida) 
Fluxo 
(m3 de ar.min-1m-3 de grão) 
Milho, feijão e arroz 18 - 20 1,5 
Café coco 20 -22 2,5 
Café despolpado 20 - 22 1,5 
 
TABELA 2 - Formas de carregamento do silo para secagem com ar natural e com baixa 
temperatura 
 
Umidade Inicial vs Fluxo de Ar 
18% b.u. vs. 0,7 m3/min.m3 20% b.u. vs. 1,5 m3/min.m3 
Diâmetro e 
Capacidade do Silo 
por metro de carga 
(m3/m) 
Carga 
(m) 
** 
Tempo 
Secagem 
(dias) 
Potência
* 
(c.v.) 
Carga
(m) 
Tempo 
Secagem 
(dias) 
Potência*
(c.v.) 
D=4,5 m 4 19 0,5 3 12 1,5 
16,2 m3/m 5 19 1,0 4 12 4,0 
 6 19 2,0 5 12 7,0 
D=5,5 m 5 20 2,0 3 13 1,5 
23,1 m3/m 6 20 3,0 4 13 5,0 
 7 20 5,0 5 13 10,0 
 4 20 1,0 2 13 0,5 
D=6,5 m 5 20 2,0 3 13 2,0 
33,0 m3/m 6 20 4,0 4 13 6,0 
 7 20 6,0 
* Para potências superiores a 3 c.v., recomenda-se a utilização de ventiladores centrífugos. 
** Recomenda-se atingir a altura estabelecida em, no máximo, três dias. 
 
5.4. Formas de Carregamento do Silo 
 O carregamento do silo, durante a secagem com ar natural ou com baixa 
temperatura, pode ser conduzido de três modos, conforme a disponibilidade do sistema 
operacional implantado: 
 
a) Enchimento em uma etapa: consiste em carregar o silo em até cinco dias, 
tempo relativamente curto, uma vez que, dependendo das condições atmosféricas, este 
método demanda períodos superiores a 25 dias para o término da secagem. 
 
Vantagens: 
- pouca exposição aos danos próprios da manipulação (danos mecânicos), 
devido à pouca movimentação do produto; 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 119
- custos operacionais reduzidos em regiões de baixa umidade relativa; 
- demanda de pouca mão-de-obra; e 
- o recebimento do produto não fica condicionado ao andamento da secagem 
do material existente no silo. 
 
Desvantagens: 
- devido ao longo período de secagem, as camadas superiores correm o risco de 
deterioração quando mantidas com altos teores de umidade (Tabela 3), 
podendo, em alguns casos, ocorrer condensação de água, agravando ainda 
mais o problema; 
- risco de supersecagem nas camadas inferiores, quando utilizada fonte 
suplementar de aquecimento sem um controle adequado; e exige 
acompanhamento constante durante a secagem. 
 
TABELA 3 - Números de dias permitidos para secagem sem deterioração do milho 
 
Umidade do produto (% b.u.) Temperatura 
 ( oC ) 16 18 20 22 24 26 28 30 
10 150 75 50 30 20 15 10 7 
15 70 40 25 15 10 7 4 2 
20 40 25 15 10 7 4 2 1 
25 30 20 12 8 5 3 2 1 
 
 b) Enchimento por camadas: O processo está condicionado ao teor de umidade 
final do produto. Uma nova camada só é adicionada se a última já estiver, praticamente, 
em equilíbrio com o ar de secagem ou já seca. Procede-se dessa maneira até atingir a 
altura-limite estabelecida pela capacidade do silo e pelo fluxo do ar de secagem 
(Tabelas 1 e 2). Assim, as primeiras camadas colocadas na célula podem apresentar 
maior teor de umidade inicial, devido ao fato de receberem maiores fluxos de ar de 
secagem. Inversamente, as últimas camadas adicionadas deverão apresentar menores 
teores de umidade inicial. 
 A quantidade de produto a ser colocada de cada vez dependerá da velocidade de 
deslocamento da frente de secagem, do teor de umidade inicial dos grãos e da 
temperatura do ar que entra da zona de secagem. 
Este método exige mais de um silo secador para o bom andamento da colheita. 
Mais adiante, será descrito o método dos sete silos para a secagem do café. 
Vantagens: 
- secagem mais rápida, quando comparada ao método de enchimento em uma 
etapa; 
- menor risco de deterioração; e 
- o fluxo mínimo necessário é inferior ao do método de enchimento em uma 
etapa. 
Desvantagem: 
- requer maior atenção no controle do processo de secagem. 
 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 120 
c) Camada única: consiste em carregar o silo com camada única de até 1,0 m de 
espessura e realizar a secagem. Esse processo é bastante parecido com o de secadores de 
camada fixa para café sem aquecimento do ar e revolvimento do produto. A diferença 
entre este e o método anterior de carregamento é que, no método de camada única, 
retira-se a camada seca para depois realizar o novo carregamento. Este método é mais 
utilizado para produtos de elevado valor comercial ou para aqueles que não suportam a 
pressão devido ao peso da camada. 
 
Vantagens: 
- secagem rápida de cada uma das camadas; 
- menores riscos de deterioração durante a operação de secagem; e 
- maiores fluxos de ar por tonelada de produto do que os métodos 
anteriores. 
 
Desvantagens: 
- equipamentos menos eficientes; e 
- maiordemanda de mão-de-obra. 
 
5.5. Movimentação do Produto no Silo 
Conforme a movimentação do produto, pode-se dividir o processo de secagem 
com baixas temperaturas com camada estática ou com revolvimento da camada: 
 
a) Processo estático: nesta operação, o produto não é movimentado durante o 
processo e observam-se as três regiões distintas na massa de grãos, conforme 
visto na Figura 8. 
b) Revolvimento do produto esta operação geralmente é associada à secagem 
em regiões de umidade relativa média inferior a 60% ou onde há necessidade 
de aquecer o ar de secagem para acelerar o processo. Nessas condições, os 
gradientes de umidade e temperatura estabelecidos na massa de grãos são 
maiores, podendo ocorrer supersecagem da massa de grãos. Para solucionar 
o problema, a frente de secagem deve ser destruída por meio de helicóides 
nus, que fazem o revolvimento do produto no interior do silo, 
homogeneizando e elevando as camadas inferiores secas para a parte 
superior. O esquema de um equipamento revolvedor (stirring device) é 
apresentado na Figura 10. O equipamento misturador é formado por uma ou 
mais roscas verticais, que se movimentam radialmente do centro para a 
parede do silo e vice-versa, misturando o produto verticalmente. Além de 
possuir custo elevado e de perder parte da capacidade estática do silo para a 
adaptação do sistema, esse equipamento pode causar o indesejável 
descascamento do café despolpado. 
 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 121
 
 
Figura 10 - Silo com equipamento para revolvimento do produto. 
 
Vantagens: 
- maior rendimento para o mesmo volume de produto e maior fluxo de ar 
do que o método de enchimento em uma etapa; 
- menor risco de deterioração do que os métodos anteriores; e 
- eliminação do gradiente de umidade quando se usa temperatura elevada. 
Desvantagens: 
- maior manipulação do produto do que em todos os métodos estáticos, o 
que pode provocar maior índice de produto com danos mecânicos; 
- maior investimento inicial e maior custo operacional do que no método 
estático; 
- sobrecarga do equipamento sobre as paredes e o piso do silo; e 
- acúmulo de materiais finos no centro do silo. 
 
Outra maneira de se obter o revolvimento do produto consiste no uso de 
recirculadores de grãos (Figura 11). Esses equipamentos removem os grãos das camadas 
próximas ao piso e os colocam no topo da massa. O teor de umidade da camada a ser 
removida é função de sua temperatura. A camada de grãos é removida à medida que a 
frente de secagem é parcialmente formada. Assim, a frente de secagem não se 
estabelece completamente junto à sua superfície inferior, e o grão não atinge o 
equilíbrio com o ar de secagem. A zona de secagem permanece estacionária, com os 
grãos úmidos movimentando-se para baixo. Este sistema será melhor detalhado, quando 
for tratado dos sistemas de secagem a altas temperaturas. 
Vantagens: 
- maior rendimento para o mesmo volume de produto e fluxo de ar do que 
o método de enchimento em uma etapa; 
- menor risco de deterioração do que os métodos anteriores; e 
- eliminação do gradiente de umidade. 
Desvantagens: 
- maior manipulação do produto do que em todos os métodos estáticos, o 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 122 
que pode provocar maior índice de produto com danos mecânicos; 
- maior investimento inicial e maior custo operacional do que no método 
estático; 
- sobrecarga do equipamento sobre as paredes e o piso do silo; e 
- acúmulo de materiais finos no centro do silo. 
 
Figura 11 – Silo equipado com recirculador de grãos. 
 
5.6. Operação e Monitoramento da Secagem 
O tempo de funcionamento do ventilador durante o processo de secagem 
depende do teor de umidade do produto no silo e do clima da região. É recomendável 
manter o ventilador ligado continuamente quando o produto estiver com teor de 
umidade inicial superior a 16%, mesmo à noite. Embora a umidade relativa seja alta, o 
fato de a temperatura ser baixa promove o resfriamento da massa de grãos. O ar, ao 
retirar calor dos grãos, eleva sua temperatura e diminui a umidade relativa, e, 
dependendo desta, pode promover a secagem dos grãos mais úmidos. Caso a umidade 
dos grãos seja inferior a 16%, o ventilador deverá permanecer ligado até o final da 
secagem, desde que a umidade relativa média seja inferior a 75%. 
No caso de regiões mais úmidas (UR>75%), o ventilador deverá permanecer 
ligado somente durante as horas em que a umidade relativa for baixa (período diurno). 
O monitoramento do processo de secagem consiste na inspeção diária da 
temperatura e umidade da massa de grãos, para verificar se o produto está seco e/ou em 
processo de deterioração. 
No caso da secagem com ar levemente aquecido (secagem com baixas 
temperaturas), deve-se, ao final do processo, insuflar ar natural para obter o 
resfriamento da massa de grãos. 
 
5.7. Duração da Secagem 
O tempo de secagem, dependendo do sistema, pode ser reduzido elevando-se a 
temperatura do ar de secagem ou sua vazão. Na secagem em silo, com ar natural, o 
aquecimento do ar praticamente não altera a velocidade de deslocamento da frente de 
secagem, podendo, ainda, gerar dois problemas: supersecagem nas camadas inferiores e 
aceleração do processo de deterioração nas camadas superiores (condensação). Em 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 123
geral, o aquecimento do ar só é recomendado para regiões onde o potencial de secagem 
do ar natural é insuficiente para atingir o teor de umidade final desejado. 
Em análise mais detalhada da Tabela 2, pode-se verificar que o aumento da 
vazão do ar exerce maior influência sobre o tempo de secagem. Sabe-se que a 
velocidade de deslocamento da frente de secagem é diretamente proporcional à vazão 
específica. Entretanto, em locais com alta umidade relativa, o aumento da vazão não é 
suficiente para o sucesso da secagem, pois essa variável não tem influência sobre o 
potencial de secagem do ar. Por exemplo, uma região com umidade relativa média de 
70% deixará o café em condições seguras; contudo, a umidade final estará acima da 
desejada para comercialização. Dessa forma, a fim de comercializar o produto, ele 
deverá passar por um sistema de secagem que possa reduzir a umidade de 
armazenamento até a umidade de comercialização. 
 
5.8. Considerações 
Como será visto mais adiante, um sistema de secagem em silo, com ar natural, 
devidamente projetado, é econômico, eficiente e apresenta alta aplicabilidade na 
secagem do café cereja descascado. Quando construído com recursos locais, o sistema 
de secagem em silos apresenta menor investimento inicial, quando comparado aos 
sistemas de terreiros ou secadores convencionais de altas temperaturas. 
Em secagem de sementes, os métodos que usam baixas temperaturas são 
empregados em substituição àqueles com altas temperaturas, por resultarem em melhor 
qualidade final do produto. A Figura 4 ilustra um secador para sementes com 
modificação do sistema de distribuição do ar de secagem. Esse sistema foi, no passado, 
utilizado por alguns cafeicultores para armazenagem do café sob aeração. Neste 
sistema, o ar é insuflado radialmente através da massa de grãos. 
As principais limitações dos métodos de secagem com ar natural (fluxo vertical 
ou radial) são o teor de umidade inicial do produto e as condições climáticas locais. 
Altos teores de umidade inicial do produto aumentariam a susceptibilidade à 
deterioração, enquanto condiçõesatmosféricas desfavoráveis implicariam a utilização 
de ventiladores e aquecedores mais potentes, inviabilizando economicamente o método. 
 
Figura 11 – Silo-secador para sementes, mostrando a distribuição radial do fluxo 
de ar. 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 124 
6. SECAGEM COM ALTAS TEMPERATURAS 
 
A secagem por este processo baseia-se na propriedade pela qual, aumentando-se a 
temperatura do ar úmido, a umidade relativa diminui e, conseqüentemente, a capacidade 
do ar em absorver umidade aumenta (veja Capítulo 3, Princípios básicos de 
psicrometria). Geralmente, o ar é forçado a passar através da massa de grãos ou do 
produto a secar, por meio de um ventilador. Depois de entrar em contato com o produto, 
o ar deixa o secador com uma temperatura mais baixa e uma umidade relativa mais 
elevada. A teoria sobre secagem pode ser vista mais adiante (Capítulo 6, Estudo da 
Secagem em Camada Espessa). 
A secagem artificial com altas temperaturas é uma técnica muito utilizada em 
fazendas, indústrias de transformação, unidades armazenadoras-coletoras e 
intermediárias do mundo inteiro. Entretanto, o uso de secadores mecânicos a altas 
temperaturas tem ficado restrito às regiões de maior desenvolvimento agrícola, visto que 
o investimento inicial em alguns desses equipamentos foi, até recentemente, proibitivo 
para pequenos produtores. Maia adiante, ainda neste capítulo, será mostrado alguns 
tipos de secadores que foram projetados, especialmente, para atender a pequena 
agricultura. 
 Dentre os métodos de secagem artificial, a secagem com altas temperaturas é a 
mais rápida e independente das condições climáticas locais. Normalmente, o fluxo de ar 
utilizado depende do tipo de secador, sendo geralmente superior a 10 m3.Min. -1t-1. 
Como em outros sistemas de secagem, os seguintes parâmetros podem influenciar a taxa 
de secagem: 
- temperatura e umidade relativa do ar ambiente; 
- temperatura e fluxo de ar de secagem; 
- umidade inicial do produto; 
- fluxo do produto no secador e outros. 
Estes parâmetros influenciam diretamente a velocidade de secagem, como um 
conjunto de fatores interdependentes, e o bom manejo, permitem dimensionar e 
gerenciar as condições específicas de secagem. 
 
6.1. Classificação dos Secadores com Altas Temperaturas 
 Nos sistemas de secagem com alta temperatura, os secadores podem ser 
classificados de acordo com a relação entre os movimentos do produto e do ar de 
secagem, em: 
 
a) Secador de Camada Fixa Horizontal: na secagem em camada fixa, o 
produto permanece num compartimento de fundo perfurado, por onde passa o ar de 
secagem, insuflado por um ventilador. Normalmente a secagem em leito fixo é feita em 
silos, independentemente da forma ou do material de construção, providos de piso 
perfurado, semelhantes aos usados na secagem com baixas temperaturas. 
Na secagem em camada fixa, a temperatura do ar de secagem é muito superior à 
temperatura do ambiente (acima de 10 oC) e a camada de produto é geralmente inferior 
a 1,0 m. Um ventilador, devidamente dimensionado, acoplado a uma fonte de 
aquecimento, faz parte deste sistema. 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 125
Com o objetivo de diminuir o custo de implantação de um sistema de secagem 
em camada fixa, os componentes metálicos podem ser substituídos por uma construção 
em alvenaria (Figura 12), permitindo que a tecnologia fique acessível a um grande 
número de pequenos e médios agricultores. Outro aspecto interessante desse secador é 
sua versatilidade. Além de ser usado para secar grãos e sementes em geral, milho em 
espiga, café (de todas as formas), feijão em rama, raspa de mandioca etc. O secador é, 
também, usado para a produção de feno e desidratação de cana-de-açúcar para picada. 
Dependendo do tipo e forma do material, a altura da camada de produto pode variar. 
Para grãos em geral, a altura da camada deve se inferior 0,6 m. Altura acima desta faixa 
poderá acarretar problemas, como o alto gradiente de umidade que se forma entre as 
camadas inferiores e superiores do produto. 
O secador em camada fixa, modelo UFV, é de operação simples e a massa de 
grãos ou sementes deve ser revolvida, manualmente, com auxílio de pás, em intervalos 
regulares de duas horas, para maior uniformidade na secagem (Tabela 4). Como o 
secador tem capacidade estática para sete toneladas e que uma batelada de gãos pode ser 
preparada em sete horas (para café saído dolavador, o tempo de secagem é de, 
aproximadamente, cinqüenta horas), o secador em pauta pode, também, ser usado para 
secagem comercial de pequenos produtores de sementes (milho, arroz feijão e soja). Por 
exemplo, uma bateria de três secadores pode secar facilmente 40 toneladas de semente 
de soja por dia em dois turnos de trabalho. 
Quando trabalhando com sementes de feijão ou de soja, o operador deve ter o 
cuidado para que a temperatura do ar de secagem nunca ultrapasse 40oC e que umidade 
relativa ar não seja inferior a 40%. 
Vantagens: 
- menor custo operacional; 
- baixo investimento inicial; 
- o armazenamento poder ser feito no próprio silo secador, quando se 
utiliza o silo convencional adaptado como secador de camada fixa; e 
- fácil construção. 
Desvantagens 
- alto gradiente de umidade ao longo da camada de grãos; e 
- baixa capacidade de processamento devido ao fato de a espessura da 
camada ser inferior a 0,6 m. 
 
 
Figura 12 - Vista geral de um secador de camada fixa (modelo UFV). 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 126 
TABELA 4 - Parâmetros de secagem para o secador de camada fixa modelo UFV ou 
silo secador com baixa temperatura. 
 
PRODUTO FINS TEMP. 
(oC) 
FORMA CAMADA
(cm) 
REVOLVIMENTO* 
Semente 40 Espiga 100 não há Milho 
Consumo 60 Granel 40 120 
Semente 45 Rama 60 30 
Semente 40 Granel 40 60 
 
Feijão 
Consumo 45 Granel 40 120 
Semente 40 Granel 40 60 Arroz 
Consumo 45 Granel 40 120 
Semente 40 Granel 50 60 Soja 
Consumo 45 Granel 60 120 
Consumo 50 Cereja 50 180 Café 
Consumo 50 Coco 40 180 
* intervalo entre revolvimentos (min) 
 
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 b) Secador em Camada Fixa Vertical (Coluna) e Secador de Fluxos 
Cruzados: nestes secadores, o produto permanece em colunas verticais construídas em 
chapas perfuradas e são submetidos a um fluxo de ar que é perpendicular à camada do 
produto. Quando os grãos estão em movimento, o secador é chamado de fluxos 
cruzados. A Figura 13 mostra o esquema de funcionamento dos secadores de fluxos 
cruzados (a) e um modelo que pode trabalhar também de forma contínua (b). Já a Figura 
14 representa o corte de um secador de fluxos cruzados mostrando os seus detalhes e 
Figura 15 mostra um conjunto de secadores de fluxos cruzados com recirculação do 
produto, muito utilizado para café. A parte do secador acima do telhado (Figura 15) 
constitui a câmara de repouso. 
Vantagens: 
 - alta capacidade de secagem; 
- facilidade de manuseio e operação; e 
- baixo custo inicial. 
Desvantagens: 
- maior risco de superaquecimento do produto; 
- alto consumo de energia; 
- desuniformidade de secagem quando trabalhando de forma contínua ou 
em camada fixa; e 
- baixa eficiência de secagem. 
 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 127
 
Figura 13 – Esquemas de funcionamento de um secador de fluxoscruzados que 
pode operar de forma contínua. 
 
 
 
Figura 14 - Corte de um secador de fluxos cruzados mostrando os seus detalhes. 
 
Figura 15 – Conjunto de secadores de fluxos cruzados com recirculação do 
produto. 
 
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 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 128 
 c) Secador de Fluxos Contracorrentes: a secagem em fluxos contracorrentes 
foi, primeiramente, realizada em silos secadores (Figuras 10 e 16) em que grãos e ar de 
secagem movimentam-se em sentido contrário. Neste secador, a frente de secagem 
permanece sempre próxima ao fundo perfurado do silo. À medida que ocorre a 
secagem, o produto seco é conduzido para o centro por um transportador helicoidal que 
varre toda a seção transversal do silo. Uma segunda rosca retira o produto, conduzindo-
o para a parte superior ou então para um silo armazenador, passando a funcionar de 
forma contínua. Assim, a massa de produto tem sentido descendente, enquanto o ar é 
insuflado em sentido ascendente. A ativação do sistema de movimentação do produto é 
coordenada por um termostato colocado a, aproximadamente, 0,5 m acima da chapa 
perfurada. A escolha da temperatura de acionamento do termostato é função da umidade 
final desejada. 
Nos silos secadores de fluxos contracorrentes, à medida que a massa de produto 
vai descendo, sua temperatura é aumentada, atingindo valores muito próximos aos da 
temperatura do ar de secagem. Para evitar danos ao produto, a temperatura de secagem 
não deve ultrapassar 70oC. 
O secador em fluxos contracorrentes, em torre, utiliza o sistema de aquecimento 
e ventilação abaixo dos tubos de exaustão do ar de secagem (Figura 17). Este sistema 
foi desenvolvido na UFV e pode, como outros tipos de secadores, ser construído com o 
máximo de recursos encontrados no mercado local. Como é de desenho bastante 
simplificado, o sistema de torre pode ser construído em chapas metálicas, alvenaria ou 
madeira. A utilização de madeira apara o corpo do secador, fica limitada á temperatura 
máxima de secagem. 
Vantagens: 
 - alta eficiência energética; 
 - menor tempo de exposição ao ar de secagem; e 
 - menor susceptibilidade a danos mecânicos. 
Desvantagem: 
- maior custo de manutenção, quando se utiliza um sistema com silo-
secador. 
 
Figura 16 – Sistema de armazenagem com silo-secador em fluxos contracorrentes. 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 129
 
Figura 17 – Secador de fluxos contracorrentes modelo UFV. 
 
 d) Secador de Fluxos Concorrentes: nos secadores de fluxos concorrentes o 
ar aquecido encontra o grão frio e úmido e fluem ambos na mesma direção e sentido, 
através da câmara de secagem. Nesse tipo de secador Omo no anterior, todos os grãos 
componentes da massa a ser secada são submetidos ao mesmo tratamento. Um secador 
de fluxos concorrentes é caracterizado pelo alto fluxo de ar com pressão estática 
relativamente baixa. Devido à ausência de paredes perfuradas e ser construídos com 
poucas partes móveis e de modo semelhante ao secador de fluxos contracorrentes 
(modelo UFV), o secador em pauta (Figura 18), exige, apenas, limpezas periódicas e 
reparos eventuais . 
 
 
Figura 18 – Secador de fluxos concorrentes modelo UFV. 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 130 
As trocas intensas e simultâneas de calor e massa entre o ar de secagem e o 
produto, na entrada de ar quente do secador, causam rápida redução da temperatura 
inicial do ar, assim como no teor de umidade do produto. No final da câmara de 
secagem, onde ocorre à exaustão do ar, o produto está mais seco e a uma temperatura 
inferior à temperatura inicial do ar de secagem. Em razão disso, é possível usar o ar de 
secagem com temperaturas relativamente altas sem causar danos ao produto como 
acontece com outros tipos de secadores. O fato de a secagem ocorrer em um ambiente 
com umidade relativa moderada, favorece a redução da quantidade de produto com o 
endosperma trincado (Figura 19) que, ao serem manuseados, podem produzir um grande 
número de quebrados. 
 
 
Figura 19 – Semente com endosperma seriamente trincado 
 
A temperatura máxima do ar quente em secadores de fluxos concorrentes depende, 
em primeiro lugar, do fluxo de grãos através do secador e, em menor grau, do tipo de 
grãos e do teor de água inicial (BAKKER-ARKEMA et al., 1984). 
Se o fluxo de massa aumenta em um secador, o produto final será, em geral, de 
melhor qualidade. Por outro lado, haverá aumento no consumo específico de energia e 
diminuição da eficiência de secagem, porque os grãos que passam pelo secador, com 
maior velocidade, perdem menor quantidade de água por unidade de tempo 
(DALPASQUALE et al., 1991). 
A redução gradual da temperatura do grão devido ao fluxo de ar úmido contribui 
para a excelente qualidade dos grãos obtidos em secadores de fluxo concorrente. 
Observa-se, assim, elevada eficiência térmica de secagem e maior uniformidade da 
qualidade final do produto nesse tipo de secador, quando comparado com os secadores 
convencionais de fluxo cruzado, tornando crescente o interesse por secadores de fluxos 
concorrentes, principalmente nos Estados Unidos da América. 
A Figura 20 demonstra as características do processo de secagem em fluxo 
concorrente em que, a temperatura do grão e a temperatura do ar de secagem são 
plotadas em função da profundidade da camada de grãos no estádio de secagem. 
 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 131
 
Figuras 20 - Curvas das temperaturas do ar do produto em um estádio do secador 
de fluxos concorrentes 
 
Os secadores de fluxos concorrentes apresentam a vantagem de se pode utilizar 
altas temperaturas do ar de secagem, que originam altas velocidades de secagem sem 
aquecer excessivamente os grãos. Neste tipo de secagem, o consumo específico de 
energia pode ser tão baixo como 4.000 kJ kg-1 de água evaporada. 
Vantagens: 
- melhor qualidade final do produto; 
- maior capacidade de secagem; 
- alta eficiência energética; e 
- baixo custo de instalação e manutenção, quando é utilizado apenas um 
estádio. 
Desvantagens: 
- alto custo de construção, quando se opera com mais de um estádio; e 
- maior risco de incêndio devido à utilização de altas temperaturas. 
 
Uma variação muito interessante e, recentemente, desenvolvido nos laboratórios 
da UFV, em parceria com a EMBRAPA–Café, foi o secador de fluxos concorrentes 
com um sistema pneumático para carga, revolvimento e transporte do produto. O 
modelo mostrado na Figura 21, tem capacidade para 2.500 L de café cereja descascado 
e foi construído em módulos para compor um “kit” de fácil transporte e montagem pelo 
usuário. 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 132 
 
Figura 21 - Secador de Fluxos Concorrentes (UFV/CBP&D –Café) 
 
Fazem parte do “kit”: moega de homogeneização ou principal (módulo 1), 
conjunto de moegas (módulo 2), câmara de descanso/secagem (módulo 3a) e câmara de 
secagem (módulo 3b), coifa (módulo 4), duto de transporte pneumático (módulo 5), 
moega de recepção de grãos (módulo 6) e ventilador. Além do baixo custo de 
construção/montagem e da alta eficiência energética, uma das grandes vantagensdo 
secador em pauta é a sua capacidade de trabalhar com qualquer quantidade de grão, ou 
seja, carga máxima ou com uns poucos sacos de grãos. 
 
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 e) Secador em fluxos (concorrentes/contracorrentes): incluindo os dois 
sistemas, anteriormente descritos, o projeto foi desenvolvido por PINTO (1994) e 
modificado por SILVA et al. (2001), teve como finalidades a redução do consumo de 
energia na secagem de café e a possibilidade da utilização de dois sistemas de secagem 
em um único secador (Figuras 22a / 22b). O secador modificado foi avaliado na 
secagem café despolpado, com pré-secagem em terreiro. Os resultados (simulados) para 
café cereja mostraram que, para a redução do teor de umidade de 30 para 12% b.u., os 
consumos específicos de energia foram de 6.068; 5.657; e 5.685 kJ, por kg de água 
evaporada, capacidades de secagem de 200, 287 e 358 kg de café úmido por hora e 
tempos de secagem de 22,5; 15,7; e 12,6 h, para as temperaturas de secagem de 80, 100 
e 120 oC, respectivamente. Considerando-se que as diferenças entre os consumos 
específicos de energia foram pequenas, optou-se por avaliar o secador na secagem do 
café cereja descascado sob temperatura de 75 oC, com o ar sendo aquecido por fornalha 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 133
com aquecimento indireto. O consumo específico de energia foi de 10,3MJ.kg-1 de água 
evaporada para secando o produto de 32 e 13% b.u. 
 
 
a b 
Figura 22 - Detalhes (a) e vista geral (b) de um secador de fluxos mistos. 
 
 f) Secador em Cascata ou de Fluxos Mistos: é constituído por uma série de 
calhas invertidas em forma de V, dispostas em linhas alternadas paralela ou 
transversalmente, dentro da estrutura do secador (Figura 23). Neste secador, o produto 
movimenta-se para baixo e entre as calhas, sob ação da gravidade. 
O ar de secagem entra numa linha de calhas e sai nas outras imediatamente 
adjacentes, superiores ou inferiores. Com isso, ao descer pelo secador, o produto é 
submetido à ação do movimento do ar de secagem em sentido contracorrente, cruzado e 
concorrente. Muito difundido no Brasil, estes secadores, quando bem projetados, 
utilizam fluxos de ar menores que aqueles empregados em secadores contínuos de 
fluxos cruzados. 
Em um outro modelo de secador de fluxos mistos, as calhas, que podem ser retas 
ou circulares, são abertas e dispostas uma sobre as outras. Esse tipo de secador é muito 
usado para secagem de arroz. Neste caso, o produto passa por dentro das calhas (Figuras 
24a e 24b). Como no caso anterior, o produto estará sob a ação do fluxo de ar nas três 
formas, isto é, cruzado, concorrente e contracorrente. 
 Vantagens: 
- alta eficiência energética; e 
- alta capacidade. 
Desvantagens: 
- alto custo inicial; e 
- podem poluir o meio ambiente. 
 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 134 
 
Figura 23 - Secador de fluxos mistos ou em cascata com calhas alternas. 
 
 
 
Figura 24 a – Detalhes de um secador em cascata com calhas circulares. 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 135
 
 
Figura 24 b – Secador comercial, tipo cascata, com calhas circulares. 
 
 g) Secador Rotativo: este secador é formado por um cilindro tubular horizontal 
ou ligeiramente inclinado que gira em torno de seu eixo longitudinal a uma velocidade 
compreendida entre 1 e 15 rpm. No caso de um secador contínuo, o produto úmido 
chega à parte mais elevada do tambor através de um transportador e sai na parte mais 
baixa por gravidade. O ar de secagem é introduzido no tambor no mesmo sentido ou no 
sentido contrário à trajetória do produto, em caso de secadores inclinados. 
 Um tipo muito comum e utilizado como pré-secador ou secador para café 
constitui-se de um tambor horizontal não-inclinado, com o ar de secagem sendo injetado 
numa câmara situada no centro deste tambor, o qual atravessa a massa do produto em 
sentido perpendicular ao eixo do secador (Figuras 25 e26). 
 Vantagens: 
 - para alguns produtos como, o café em coco, favorece a limpeza do produto; 
- uniformidade de secagem. 
Desvantagens: 
 - baixa eficiência energética; 
 - alto custo de investimento; e 
 - o produto fica sujeito a danos na camada protetora. 
 
 Considerando que os secadores rotativos tradicionais são amplamente difundidos 
para a secagem de café no Brasil, foi proposta e desenvolvida uma adaptação para o 
projeto do secador rotativo que pudesse eliminar algumas das desvantagens do modelo 
tradicional e que permitisse: 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 136 
 - usar o secador com material recém-saído do lavador sem a necessidade de 
passar pelo terreiro, ou seja, usar o secador rotativo como pré-secador/secador sem os 
problemas de entupimento das chapas perfuradas; 
 - usar o secador rotativo com menor quantidade de grãos que a recomendada ou 
com carga parcial. n projeto tradicional, a utilização de carga menor que a recomendada, 
acarreta grande perda de energia e aumenta o tempo de secagem; 
 - reduzir o custo de energia elétrica sem a necessidade de movimentar 
constantemente o cilindro secador; 
 - manter a secagem homogênea, como no secador tradicional, e facilitar a 
secagem por meio de uma câmara de descanso; e 
 - para o café pergaminho, reduzir o número de grãos descascados por impactos 
dentro do secador (grãos beneficiados ou parcialmente descascados secam mais 
rapidamente do que o grão com pergaminho intacto). 
 O protótipo do secador rotativo idealizado (Figuras 27, 28, 29 e 30), além de 
permitir a solução dos problemas citados, tem o seu projeto básico facilmente adaptado 
aos secadores rotativos tradicionais, já em funcionamento. 
 Baseado no esquema apresentado na Figura 27 e em função de um convênio 
celebrado entre a Pinhalense e a UFV, SANTOS et al (2006) modificou e comparou o 
desempenho de um secador original com o de um secador modificado (Figura 31) e 
trabalhando sob as mesmas condições, verificou-se que, além de ter atendido aos 
objetivos da modificação, o segundo produziu o mesmo tipo de café e apresentou 
redução significativa no consumo total de energia (elétrica e térmica). 
 As modificações técnicas realizadas foram propostas para reduzir as perdas de 
energia, através do maior fluxo de ar no terço superior do secador, causado pela 
crescente redução de volume dos grãos durante a secagem. Além do fechamento da 
metade superior da chapa perfurada, a carambola interna ou sistema difusor de ar 
quente, sofreu as modificações como mostrado na Figura 32. 
 
 
Figura 25 – Secador rotativo com tambor horizontal, para secagem em lotes. 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 137
 
 
 
Figura 26 – Secador rotativo da Pinhalense Máquinas Agrícolas 
 
 
 
Figura 27 – Protótipo do secador rotativo com giro intermitente. 
 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 138 
 
Figura 28 – Esquema básico do protótipo do secador rotativo intermitente 
 
 
 
Figura 29 – Detalhesinternos do protótipo mostrando a distribuição de ar 
 
 
 
Figura 30 – Vistas internas: superior (a) e inferior (b) do protótipo sem a chapa 
perfurada externa 
 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 139
 
 
Figura 31 - Secador rotativo comercial modificado . 
 
 
(a) (b) 
Figura 32 – Detalhe da carambola difusora antes (a) e após modificação 
(b)realizada por Santos et al (2006) 
 
Clique para ver: vídeo 1 
 
 h) Secador por Convecção Natural: o ar, movimentando-se por convecção 
natural, é uma alternativa para solucionar os problemas de secagem do pequeno 
produtor que não dispõe de energia elétrica, pois este tipo de secador dispensa o uso de 
ventiladores e pode ser construído com materiais facilmente encontrados em mercados 
locais e mão-de-obra pouco especializada para a sua construção. A Figura 33 mostra o 
esquema básico de um secador por convecção natural. Este tipo de secador utiliza um 
trocador de calor para transferir o calor recebido dos gases de combustão de uma 
fornalha para o ar de secagem que entra lateralmente, por meio de aberturas na parte 
inferior das paredes do secador. O movimento do ar que atravessa a massa de produto se 
deve à diferença de pressão produzida pela diferença de temperatura entre o ar de 
secagem e o ar ambiente. O secador por convecção natural tem as seguintes 
características: 
• Dispensa o uso de ventiladores. 
• Baixo custo inicial de implantação. 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 140 
• Mão-de-obra pouco especializada para construção. 
• Eficiência térmica inferior à dos secadores com ventilação forçada. 
• Projeto inadequado da câmara pode provocar desuniformidade de 
temperatura e do fluxo de ar. 
• Riscos de contaminação do produto pela fumaça, caso haja perfurações ou 
vazamentos no trocador de calor. 
 No entanto, quando bem dimensionados e construídos, os problemas são 
minimizados. 
 
 
 
Figura 33 – Corte longitudinal de um secador por convecção natural. 
. 
 i) Secador de Leito Fluidizado: neste secador, o ar de secagem atravessa uma 
placa perfurada, provocando turbulência no produto que se encontra sobre ela. Quando 
o produto começa e continua a flutuar sobre a placa ou atinge a velocidade terminal, 
aproximadamente, o conjunto passa a ser denominado leito fluidizado. 
A intensidade do fluxo de ar deve ser tal que supere a velocidade terminal do 
produto, provocando turbulência e carreando o produto. Não é um secador comumente 
utilizado na secagem de produtos agrícolas, devido à baixa capacidade de secagem e à 
elevada potência exigida, para que o ventilador provoque a turbulência e transporte o 
produto. 
 
6.2. Classificação Quanto à Operação 
 
a) Secadores Contínuos: nesta categoria de secadores, o grão fica 
constantemente sob a ação do calor, até que seu teor de umidade atinja um valor 
desejado. Dessa forma, há um fluxo constante de produto no interior do secador e, 
simultaneamente, há grãos úmidos entrando, grãos em fase de secagem e grãos secos e 
frios sendo descarregados (Figura 23 b). A secagem ocorre, geralmente, em duas etapas 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 141
bem definidas. Na primeira etapa, a massa de grãos é atravessada por um fluxo de ar 
quente, que tem por finalidade a secagem propriamente dita, e, na segunda, o produto é 
atravessado por um fluxo de ar com temperatura ambiente, que tem como finalidade 
resfriá-lo. 
O produto passa por um mecanismo de regulagem de fluxo que determinará o 
tempo de exposição ao ar de secagem, também denominado tempo de residência. A 
secagem contínua é indicada para grande quantidade de produto e tem como vantagem a 
redução do tempo total de secagem, devido à eliminação da operação de carga e 
descarga do secador. Por outro lado, durante a secagem em fluxo contínuo, ocorre uma 
diferença entre a umidade localizada na superfície e aquela no interior do grão. A 
superfície que está em contato direto com o ar seca mais do que a parte central. Para o 
arroz, por exemplo, se essa diferença for muito grande, poderá provocar trincas no grão 
e resultar em grande número de grãos quebrados. 
No caso da secagem de sementes em geral, torna-se difícil operar os secadores 
contínuos, uma vez que a temperatura do ar de secagem deve ser menor do que aquela 
utilizada para grãos. 
 
b) Secadores Intermitentes: nestes, o produto passa várias vezes pelo interior 
do secador antes de completar a secagem. Assim, o grão sofre a ação do calor durante 
pequenos intervalos de tempo, intercalados por períodos de repouso, ou seja, a massa de 
grãos não entra em contato com o ar aquecido durante esse período. 
Nestes secadores, a quantidade de água removida por unidade de tempo de 
secagem é consideravelmente maior do que na secagem é contínua. O rendimento da 
secagem aumenta porque o ar quente encontra a periferia dos grãos com teor de 
umidade mais elevado, em virtude da migração desta do centro para a periferia, durante 
o descanso do produto. Esta redistribuição de umidade, além de facilitar a secagem, 
diminui a possibilidade de ocorrência de trincas devido à diminuição das tensões 
internas no grão. 
Quando o número de passagens do produto pelo secador é muito grande, a 
capacidade nominal do secador diminui proporcionalmente. Entretanto, esta capacidade 
pode ser aumentada quando o secador é carregado com outro lote de grãos, durante o 
período de descanso. Geralmente, estes secadores são constituídos por duas colunas de 
secagem e por um depósito colocado acima destas colunas. A altura da coluna e o fluxo 
de grãos não permitem a secagem do produto se este passar apenas uma vez pelo 
secador. O depósito possibilita que o produto fique em repouso antes de cada passagem 
pela coluna de secagem. Os secadores de fluxos representados pelas (Figuras 
17,18,21,22 e 24) projetados na são classificados como secadores intermitentes. Podem, 
entretanto, trabalhar de forma contínua quando o teor de umidade inicial for 
suficientemente baixo para secar em uma única passagem pela câmara de secagem. 
 
6.3. Classificação Quanto à Utilização 
 
a) Secagem Combinada: esta técnica consiste em utilizar secadores em altas 
temperaturas enquanto o produto apresenta teor de umidade mais elevado e, a partir 
desse ponto, transferir o produto, ainda quente, para um sistema de baixa temperatura, 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 142 
onde a secagem será completada. Além da redução substancial de energia requerida 
para a secagem, o sistema em combinação pode dobrar a capacidade dinâmica dos 
secadores e aumentar a eficiência térmica de secagem. As principais razões para este 
aumento de eficiência são: 
- os secadores operam com produtos numa faixa de umidade em que a retirada 
de água dos grãos é mais fácil; e 
- os resfriadores geralmente não são utilizados porque o produto chega ao 
sistema de secagem à baixa temperatura ainda quente. 
 
 Nesta técnica, as câmaras de resfriamento dos secadores geralmente são 
convertidas em câmaras de secagem, o que aumenta a capacidade dos secadores de altas 
temperaturas. O processo de secagem em combinação reduz em até 50% a energia total 
requerida pelos métodos convencionais de secagem e podem, facilmente, dobrar a 
capacidadedinâmica dos secadores de altas temperaturas. O processo de secagem 
combinada será melhor entendido no Capítulo 17 (Secagem e Armazenagem de 
Produtos Agrícolas). 
 
b) Seca-aeração: é uma modificação do sistema convencional de secagem em 
alta temperatura, com a finalidade de reduzir o consumo de energia, aumentar a 
capacidade de secagem e reduzir os danos térmicos causados pela exposição do produto, 
por longos períodos de tempo, a altas temperaturas. 
No processo de seca-aeração, ilustrado na Figura 34, o produto é secado até 2,5 
pontos percentuais acima do teor de umidade recomendado para o armazenamento. Não 
utilizando a câmara de resfriamento, o produto ainda quente, é transferido para um silo 
auxiliar (silo têmpera), onde permanece em descanso para que o calor residual 
redistribua a umidade em todo o interior do grão, facilitando a retirada da umidade em 
excesso quando, após o período de repouso, o produto, no silo têmpera é ventilado com 
baixos fluxos de ar. 
 O sucesso deste sistema dependerá muito do período de tempo em que o produto 
for deixado em repouso e da temperatura deste, durante o período em que permanecer 
nessa condição. Um repouso de seis a oito horas é recomendado para uma temperatura 
do produto superior a 50oC. Como dito anteriormente, o resfriamento da massa de grãos 
é feito por aeração após o período de repouso, só terminando quando todo o produto 
atingir a temperatura do ar ambiente, antes de ser transferido para o armazenamento. 
Este método de secagem tem a desvantagem de requerer maior investimento inicial 
quando se utiliza o silo têmpera e maior manuseio do produto. 
Para sistemas de secagem e armazenamento em fazendas, o silo convencional 
poderá ser adaptado para seca-aeração, não sendo necessário utilizar um silo têmpera. 
Num sistema de seca-aeração corretamente projetado para milho, a redução de 
25% para 15% (b.u.) no teor de umidade deve resultar em um aumento em torno de 50% 
na capacidade dos secadores comerciais e, conseqüentemente, numa redução de 20 a 
30% do combustível gasto por tonelada de produto seco. 
 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 143
 
Figura 34 – Sistema de seca-aeração. 
 
6.4. Modificações e Recomendações na Operação e no Manejo 
 
a) Secagem em Silo com Sistema Contracorrente: neste equipamento ocorre 
menor consumo de energia, pois não se permite que o produto atinja o teor de umidade 
de equilíbrio nem a temperatura do ar de secagem. 
Muito utilizado nos Estados Unidos da América, o sistema Shivvers (Figura 16) 
é constituído por um silo secador, no qual é adaptado um sistema de rosca horizontal, 
que varre os grãos secos localizados imediatamente acima da chapa perfurada e os 
entrega a uma outra rosca vertical ou horizontal que, por sua vez, leva o produto até o 
silo de armazenagem onde pode ser processada a seca-aeração. Devido à possibilidade 
de ocorrência de condensação nas camadas superiores, este secador não é recomendado 
para a secagem de produtos como feijão e soja, principalmente se a secagem for feita 
em camada superior a um metro. 
A limpeza da massa do produto e o nivelamento da carga, visando à distribuição 
uniforme do fluxo de ar, propiciarão uma secagem uniforme. 
 
b) Sistema com Recirculação do Ar de Secagem: geralmente os secadores de 
fluxo cruzado apresentam gradiente de temperatura e umidade ao longo da espessura da 
massa de produto, ou seja, ocorre uma supersecagem do produto situado na parede por 
onde o ar entra na câmara de secagem. Para minimizar este problema, é necessário 
empregar alto fluxo de ar ou uma camada menos profunda de produto. Entretanto, estes 
procedimentos acarretam baixa eficiência energética, pois o ar sai do secador com alta 
capacidade de secagem. 
Para melhorar a eficiência térmica e a qualidade final do produto saído destes 
secadores, algumas modificações nos modelos originais têm sido propostas. Uma destas 
modificações consiste na recirculação de parte do ar de exaustão, promovendo pré-
aquecimento e pré-secagem do produto mais úmido. 
 A reversão do fluxo de ar dentro do secador, operando de modo intermitente, 
também aumenta a eficiência da secagem. O secador mostrado na Figura 35 é 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 144 
constituído por duas câmaras de secagem e duas câmaras "plenum". O ar insuflado pelo 
ventilador atravessa as câmaras em fluxo cruzado, em sentido inverso, em cada uma das 
câmaras de secagem. O ar é insuflado para a câmara "plenum" inferior, atravessando 
inicialmente em fluxo cruzado a câmara de secagem inferior, indo posteriormente para a 
câmara "plenum" superior. Em seguida, o ar passa em fluxos cruzados através da 
câmara de secagem superior, em sentido inverso, saindo para o exterior do secador. 
 
 
Figura 35 – Secador de fluxos cruzados com reversão do fluxo de ar. 
 
c) Eliminação de Impurezas nos Produtos: antes da secagem, o material vindo 
do campo deve passar por uma pré-limpeza. Um produto contendo muitas impurezas 
aumentará a resistência à passagem do ar, aumentando o tempo de secagem e, 
conseqüentemente, a energia consumida no processo. Além disso, favorece o 
desenvolvimento de fungos, principalmente em secagem com baixa temperatura, em 
que o tempo de secagem é mais prolongado. 
d) Secagem com Revolvimento do Produto: os equipamentos necessários a 
esse processo constam, basicamente, de uma ou mais roscas-sem-fim, que giram no 
interior do silo em movimentos de rotação e translação (Figura 9). 
Os revolvedores em movimento promovem a mistura do produto, eliminando a 
frente de secagem e possibilitando melhor distribuição do fluxo de ar, uma vez que as 
zonas de concentração de materiais finos e a compactação do produto são eliminadas. 
Como conseqüência, o fluxo de ar através da massa aumenta em até 10%. 
Capítulo 5 Secagem e Secadores 
Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 145
7. ANÁLISE DO CONSUMO ENERGÉTICO 
 
Eficiência energética é a razão entre a energia requerida para evaporar a água do 
produto e a quantidade de energia fornecida ao processo de secagem. A quantidade de 
energia fornecida inclui a energia para aquecimento do ar, além da potência elétrica 
utilizada no sistema (veja capítulo 8 – Energia no Pré-Processamento de Produtos 
Agrícolas). 
 Estudos realizados no início da década de 80 estabeleceram que o custo do 
combustível usado na operação de secagem não onerava significativamente o custo total 
da secagem, mesmo considerando os problemas de energia da época. No entanto, os 
preços e a disponibilidade dos vários combustíveis vêm-se alterando tão rapidamente 
que qualquer previsão a respeito destes custos é altamente inconsistente. No caso do 
Brasil, que não possui uma política energética definida, torna-se difícil optar por uma 
fonte de energia confiável para alimentação dos secadores. É necessário mencionar 
também que, por determinação do Conselho Nacional do Petróleo, em 1980 foi proibida 
a utilização de qualquer derivado do petróleo na secagem de cereais, madeira e fumo, 
forçando os setores de armazenamento e secagem de produtos agrícolas a encontrar 
alternativas energéticas que substituíssem os combustíveis fósseis. A utilização 
indiscriminada de áreas florestais nativas, causando grande prejuízo ao ecossistema 
florestal, é uma das conseqüências desta medida, e o suprimento de madeira para as 
fornalhas deve vir de áreas reflorestadas para este fim, ou seja, de florestas energéticas. 
Considerando que a secagem em temperaturas elevadas podeconsumir 60% ou 
mais do total de energia usada na produção dos produtos agrícolas, é necessário 
procurar soluções que aumentem a eficiência energética dos secadores. 
 
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8. LITERATURA CONSULTADA 
 
1. BAKKER-ARKEMA, F.W. Selected aspects of crop processing and storage: a 
review. Jornal of Agricultural Engeneering research, v.30, n.1, p.1-22, 
July, 1984 
2. BAKKER-ARKEMA, F.W., SILVA, J.S., MWAURA, E.N., RODRIGUES, 
J.C. & BROOK, R.C., Testing of Alternative on Farm Grain Drying 
Systems. Paper Nº 80.3017, ASAE, 1980. 
3. BROOKER, D.B., BAKKER-ARKEMA, F.W. & HALL, C.W., Drying and 
storage of grain and oilseeds. The AVI Publishing, New York, 1992. 450p. 
4. DALPASQUALE, V.A., PEREIRA, D.A.M; SINICIO, R.; OLIVEIRA FILHO, 
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6. MELO, E.C., Rendimento Térmico de uma Fornalha a Lenha de Fluxos 
 Capítulo 5 Secagem e Secadores 
 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 146 
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Utilization of Energy for Drying Corn. Transaction of the ASAE, 1976. 
19(14): 151. 
8. PINTO, F.A.C. Projeto de um secador de fluxos contracorrentes-
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Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, 1994. 
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Temperatura, CENTREINAR, Viçosa-MG, 1986. 49p. 
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11. SILVA, J.S., An Engineering Economic Comparision of Five Drying 
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Boletim Técnico No 9, 2008. 31p 
 
 
	SECAGEM E SECADORES
	Dentre os métodos de secagem artificial, a secagem com altas temperaturas é a mais rápida e independente das c...